Nedávno výzkumný tým z Oddělení kosmických a astronautických laserových technologií a systémů Šanghajského institutu optiky a přesných strojů (SIPM) Čínské akademie věd (CAS) ohlásil nízkou opakovací frekvenci, která plně zachovává zkreslení devítidutinového vlákna. laser v pásmu vlnových délek 915 nm poprvé. Související výsledky výzkumu byly publikovány v Optics Express pod názvem „Ultrarychlý laser s nízkou opakovací frekvencí 915 nm obrázek-9 s celovláknovou strukturou“. Optika Express.
Lasery s vlnovými délkami blízkými 900 nm jsou upřednostňovány pro optická měření kvůli jejich vysoké citlivosti na detektorech na bázi křemíku. Nízkofrekvenční vláknové lasery na této vlnové délce mohou účinně snížit rozmazání vzdálenosti v časovém rozsahu letu (TOF) a zároveň mají vlastnosti dobré kvality paprsku, kompaktní struktury a dlouhodobé stability, které lze použít jako ideální zdroj světla pro sondování prostoru. Avšak kvůli silné disperzi a nelineárním účinkům jednovidových vláken je pro laser obtížné dosáhnout jednopulzní operace v dutině dlouhého vlákna. Proto je opakovací frekvence konvenčních vláknových laserů s uzamčeným módem obvykle omezena na desítky až stovky MHz.
K vyřešení výše uvedených problémů výzkumníci navrhli nízkofrekvenční plně zkreslený laser s devíti dutinami a centrální vlnovou délkou 915 nm. Návrhem a optimalizací laserové struktury bylo dosaženo vysokoenergetického jednopulsního výstupu při nízké vysoké frekvenci. Optimalizovaný seed byl zesílen o jeden stupeň a byl získán pulzní výstup o šířce pulzu 15,2 ps a energii jednoho pulzu 4,7 nJ při opakovací frekvenci 3,1 MHz. Výkon laseru s uzamčeným režimem byl potvrzen dlouhodobými testy výkonu a spektrální stability. Tento kompaktní a dlouhodobě spolehlivý vláknový laser je slibným světelným zdrojem pro budoucí kosmické lasery.
Tato práce byla podpořena Výborem pro podporu inovací mládeže Čínské akademie věd, Čínskou národní nadací pro přírodní vědy a Shanghai Natural Science Foundation.
Obrázek 1. Schéma experimentálního zařízení 915nm nízkofrekvenčního laseru s devíti dutinami se zachováním zkreslení
Obrázek 2. Test dlouhodobé stability výstupního výkonu a spektra a charakteristik pulzního výstupu ve frekvenční a časové oblasti.
